土含水量的微波测定

波含水量测定是近年来出现的一种新的快速测定含水量的
方法。为进一步快速控制、分析岩土工程试验的影响因 素， 在实验室中经常需要含水量的快速测定，本文利用微 波法和烘干法分别测定了黄七和砂土的含水量，分析了相 对误差，并建立了微波法和烘干法之间的转换关系，为土 工试验影响因素的快速分析定奠定了基础，同时该结果也 可应用于丁程现场的质量控制和质量检验。 ｌ 试验材料．方法及设备 １．１试验材料 黄土是第四季干旱、半干旱气候条件下，陆相沉积的 一种多孔隙、弱胶结的特殊土，颜色为淡黄、灰黄、棕黄 或棕红色，颗粒成分以粉粒为主，质地均匀、无层理、垂 直节理发育，广泛分布于亚洲、欧洲、北美和南美洲，在 我国主要分布在西北和华北地区。 砂土通常是指粗粒含量占５０％以上、砾类含量小于 ５０％、粘粒含量极少、以砂粒为主的土，其塑性极低或无 塑性（Ｉｐ＜３）。砂土一般都没有连接，呈单粒结构，透水 收稿日期：２００８—０９—２５修回日期：２００８—１０—２７
图１微波法测土含水量值与加热时间关系图
８
ຫໍສະໝຸດ Baidu
通过上面四组数据，可以得出微波法测定含水量的最 佳时间为ｌＯｍｉｎ。 １．３试验设备 电烘箱：新苗ＤｌｉＧ－９０３３ＢＳ－ＩＩＩ电热恒温鼓风干燥箱；微
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张建霞
（１．西安科技大学，西安陕西７１００５４；２．郑州长城轻金属技术装备有限公司，郑州河南４５０００８）
摘要：微波含水量测定是近年来出现的一种新的快速测定含水量的方法。为进一步快速控制，分析岩土工程试验的影 响因素，在实验室中经常需要含水量的快速测定，本文利用微波法和烘干法分男Ｉｊ测定了黄土和砂土的含水量，分析了相 对误差，并建立了微波法和烘干法之间的转换关系，为土工试验影响因素的快速分析定奠定了基础，同时该结果也可应 用于工程现场的质量控制和质量检验。试验结果表明微波法在镄ＩＩ定含水量时比烘干法更能节省时问、提高工作效率，是 一种实用的测定含水量的方法。 关键词：含水量；烘干法；微波法
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在试验过程中，为使试验数据更加准确，应注意所选试 样的均匀性，以免测得的含水量误差较大，影响对比结果。
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试验测定 本文主要进行烘干法和微波测定法比较实验，试样选
取黄土和砂土，依次加入不同百分比的水，搅拌均匀，每 次准备八种不同含水量的黄土，共４６种，对于黄土而言， 需密封闷土２４ｈ以上；砂土２３种：在每种含水量下分别取两 组平行试样共四组采用烘干法和微波法进行试验。在整个 试验过程中，应当注意的是：称取试样的质量应控制在
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含水量计算公式采用：．．．，２Ｉ詈一Ｉ ｌｘｌ００％，式中：ｒ含水
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表３砂土测定结果对比分析 从试验获得的数据，可以建立烘干法和微波法之间的 线性关系。（如图２） 通过以上两幅图，可以看出它们之间的相关系数接近 １，表明有良好的线性关系。 ３ 结论 从试验数据上看，微波法测得的含水量与烘干法相近。 表２中的３８组黄土样，两种试验方法所测得的含水量差值超 过１％的只有两组，表３的２３组砂土样中也是只有两组，只 要严格控制称量质量在一定的范围内，就能提高精确度。
Ｔｈｅ Ｄｅｔｅｒｍｍａｔｉｏｎ
ｏｆＷａｔｅｒ
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｉｌ ｕｓｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｍｅｔｈｏｄ ＨＵ Ｙａ．ｃｈｕｎｌ。ＺＨＡＮＧ Ｉｉａｎ．ｓｈｅ２
（Ｘｉ，ａｎ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ＆ｔｅｃｈｅｃｎｏｌｏｇｙ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ＆ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ，ａｎ，Ｓｈａｎ ｘｉ，７１００５５；２．Ｚｈｅｎｇ ｚｈｏｕ ｇｒｅａｔ ｗａｌｌ ｌｉｇｈｔ ｍｅｔａｌ ｔｅｃｈｍｉｃａｌ ＣＯ，ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇ ｚｈｏｕ，Ｈｅ ｎａｎ，４５０００８）
ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ．Ｔｈｅ ＰａＤｅｒ ａｌｓｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｓ ａ ｔｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ ｄｒｙｉｎｇ ｗｈｉｃｈ ｌａｉｄ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｅｓｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ
作者简介：胡娅春（１９８１一）。女。汉族，陕西西安人。硕士研究生．主要研究方向是废旧沥青混凝土的冷再生性能。
万方数据
中国西部科技
２００８年”月Ｉ上旬）第０７卷第３１期总第１５６期
没有具体的操作指南。） 微波法首先依次将所用的瓷坩埚称重并记录，然后在 每种含水量下称取两组平行试样装入瓷坩埚放进微波炉 中，火力调至高火进行加热。在试验过程中，第一组试样 在高火状态下，先加热五分钟，然后取出称重，再放进微 波炉加热五分钟，共五次，累计２５ｍｉｎ，测得的含水量与烘 箱测得的结果误差较大。为减小误差，在后面的试验中改 变加热时间，每加热５ｍｉｎ，取出称重，再放进微波炉加热 ５ｍｉｎ后取出称重，累计１５ｍｉｎ，结果发现在第ｌＯｍｉｎ和１５ ｍｉｎ的重量基本一致，所以确定加热１０ｒａｉｎ为最佳加热时 间，所测得的含水量与烘箱的结果基本一致。
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表２黄土测定结果对比分析 ∞嘲螟卅螗曩镭
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土的含水量是指土中所含水分的质量与固体颗粒质量 之比Ⅲ。含水量是土的物理指标之一，它反映了土体的湿 度，是影响土体力学性质的重要因素之一。工程上土的含 水量是指土在温度１０５℃～１１０℃下烘到恒量时所失去的 水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。３。微
性强，压缩性低，且压缩过程甚快，内摩擦角较大，承载 力较高“１。 １．２试验方法 （１）烘干法。烘干法是测定含水量的标准方法，适用 于有电力设备的地方，试验简便，结果稳定。本试验方法 适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类以及半刚性 基层材料０３。但当烘干土样较大时，所需时间较长，且土样 内部不易烘干。本试验首先将小铝盒擦拭干净依次称重并 按顺序记录数据，然后按规程在不同含水量下称取两组平 行试样装入小铝盒称重，接下来将装有湿土的小铝盒放进 电烘箱在１０５。Ｃ下加热２４ｈ后，取出冷却，再重新称重，最 后按含水量公式计算得含水量。 （２）酒精燃烧法。将酒精倒入土样中，燃烧除去其水 分。此法适用于野外勘测及施工等大量测定含水量的情 况。这种方法的测定速度较快，又称快速法，但是此方法 也存在一些缺点：燃烧时间长，不易观察火苗，酒精燃烧产 生的水分又可能被土样吸收，使含水量不易测准。 （３）微波法。微波法测定土的含水量是一种快速、方 便可行的办法，近年来得到了广泛的使用。微波是一种超 高频的电磁波，它是通过一个微波发生器产生微波能，再 把这个微波能用波导输送到微波加热器中，加热器中的物 料收到微波的照射后就发热。３。（微波法并未列入规范，也
ｓａｖｅｓ ｔｉｍｅ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｄｒｙｉｎｇ。ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｗｏｒｋ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ ｉＳ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ；ｄｒｙｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
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ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｗａｙ ｏｆ ｍｏｉｓｔｕｒｅ．
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